基于单片机控制LED点阵显示器设计论文.pdfVIP

1引言

自单片机出现至今，单片机技术已走过了近20年的发展路程。纵观20年来

单片机发展历程可以看出，单片机技术的发展以微处理器(MPU)技术及超大规模

集成电路技术的发展为先导，以广泛的应用领域拉动，表现出较微处理器更具个

性的发展趋势。单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多

应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、

使用方便、价格低廉等特点，因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处

理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取

代现有的多片微机应用系统。单片机的潜力越来越被人们所重视。特别是当前用

CMOS工艺制成的各种单片机，由于功耗低，使用的温度范围大，抗干扰能力强、

能满足一些特殊要求的应用场合，更加扩大了单片机的应用范围，也进一步促使

单片机性能的发展。而现在单片机在农业上也有了很多的应用。

LED电子显示屏是随着计算机及相关的微电子、光电子技术的迅猛发展而形

成的一种新型信息显示媒体。它利用发光二极管构成的点阵模块或像素单元组成

可变面积的显示屏幕，以可靠性高、使用寿命长、环境适应能力强、性能价格比

高、使用成本低等特点，在短短的十来年中，迅速成长为平板显示的主流产品，

在信息显示领域得到了广泛的应用。LED显示屏主要包括发光二极管构成的阵列、

驱动电路、控制系统及传输接口和相应的应用软件等，其中驱动电路设计的好坏，

对LED显示屏的显示效果、制作成本及系统的运行性能起着很重要的作用。所以，

设计一种既能满足控制驱动的要求，同时使用器件少、成本低的控制驱动电路是

很有必要的。本文就常规型驱动电路的设计作些分析设计出电路图。LED显示屏

驱动电路的设计，与所用控制系统相配合.通常分为动态扫描型驱动及静态锁存

型驱动二大类。以下就动态扫描型驱动电路的设计为例为进行分析：动态扫描型

驱动方式是指显示屏上的“4行、8行、16行”等发光二极管共用一组列驱动寄

存器。通过行驱动管的分时工作，使得每行LED的点亮时间占总时间的1/x,

只要每行的刷新速率大于50Hs,利用人眼的视觉暂留效应、人们就可以看到一

幅完整的文字或画面。常规型驱动电路的设计一般是用串入并出的通用集成电路

驱动，而以PNP三极管如TIP127等作为行扫描管。

2单片机简介

2.1单片机的发展历史及其分类

电子计算机的发展经历了从电子管、晶体管、集成电路到大规模集成电路共

四个阶段，即通常所说的第一代、第二代、第三代和第四代计算机。现在广泛使

用的微型计算机是大规模集成电路技术发展的产物，因此它属于第四代计算机，

而单片机则是微型计算机的一个分支。从1971年微型计算机问世以来，由于实

际应用的需要，微型计算机向着两个不同的方向发展：一个是向着高速度、大容

量、高性能的高档微机方向发展；而另一个则是向稳定可靠、体积小和价格廉的

单片机方向发展。但两者在原理和技术上是紧密联系的。单片机因将其主要组成

部分集成在一个芯片上而得名，具体说就是把中央处理器、随机存储器、只读存

储器、中断系统、定时器/计数器以及I/0口电路等主要微型机部件，集成在一

块芯片上。虽然单片机只是一块芯片，但从功能和组成上，它已具有了计算机的

属性，为此它称为单片微型机。

单片机有很多的特点，主要表现在：体积小、功耗低、价格廉、控制功能强、

应用现场环境恶劣等等。

MCS-51是一个单片机系列产品，具有多种芯片型号。具体说，按其内部资源

配置的不同，MCS-51可分为两个子系列和4种类型，如表2-1所示：

表2-1MCS-51系列单片机分类

资源配置片内ROM形式片内片内定时器

ROMRAM/计数器

ROMEPROM

无E2PROM中断源

子系列容量容量

80514KB128B

51子系列803187518951